JPH08236288A - Back light device - Google Patents

Back light device

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JPH08236288A
JPH08236288A JP7039491A JP3949195A JPH08236288A JP H08236288 A JPH08236288 A JP H08236288A JP 7039491 A JP7039491 A JP 7039491A JP 3949195 A JP3949195 A JP 3949195A JP H08236288 A JPH08236288 A JP H08236288A
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JP
Japan
Prior art keywords
high voltage
piezoelectric transformer
discharge tube
backlight device
piezoelectric
Prior art date
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Pending
Application number
JP7039491A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Abe
徹 阿部
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08236288A publication Critical patent/JPH08236288A/en
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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a high efficient back light device with the efficiency lowering of a piezoelectric transformer reduced, by providing an A.C. high voltage generation part in the vicinity of the high voltage side terminal of a discharge tube. CONSTITUTION: A discharge tube 20 is provided on the upper part long-side side of a liquid crystal display part 40 and an A.C. high voltage generation part 10 is provided on the short side part on the side of a discharge tube high voltage side terminal 22 respectively. Since the part 10 and the terminal 22 near with each other in such an arrangement, a high voltage side wiring 32 is shortened to lessen suspended capacitance Cs to reduce the efficiency lowering of a piezoelectric transformer, thereby obtaining a high efficient back light device.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイに用
いられるバックライト装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight device used for a liquid crystal display.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、液晶ディスプレイにあっては液
晶自身が発光しないことから、液晶表示体の背面や側面
に冷陰極管等の放電管を配置して発光させるバックライ
ト装置が用いられている。
2. Description of the Related Art Generally, in a liquid crystal display, since the liquid crystal itself does not emit light, there is used a backlight device in which a discharge tube such as a cold cathode tube is arranged on the back or side of the liquid crystal display to emit light. .

【0003】放電管を発光させるには、それ自体の長さ
や直径にもよるが数100ボルト以上の交流高電圧が必
要であり、この交流高電圧を発生させる交流高電圧発生
部には図5に示すような電磁トランスを用いた高周波イ
ンバータが一般に使用されている。この電磁トランスの
作動は電磁トランス70の二次巻線75に発生した高圧
の出力電圧V2は、管電流IOを制限するバラストコンデ
ンサ81を介して、配線で冷陰極管等の放電管20に供
給され、放電管20を発光させる。この電磁トランスは
細い巻線を多数巻回しなければならないことから交流高
電圧発生部の小型化及び低コスト化に対して限界があ
る。
In order to emit light from the discharge tube, an AC high voltage of several hundreds of volts or more is required although it depends on the length and diameter of the discharge tube itself. The AC high voltage generating section for generating this AC high voltage is shown in FIG. A high frequency inverter using an electromagnetic transformer as shown in is generally used. The operation of this electromagnetic transformer is such that the high-voltage output voltage V 2 generated in the secondary winding 75 of the electromagnetic transformer 70 is connected to the discharge tube 20 such as a cold cathode tube through a ballast capacitor 81 that limits the tube current I O. To discharge the discharge tube 20. Since this electromagnetic transformer has to be wound with a large number of thin windings, there is a limit to downsizing and cost reduction of the AC high voltage generator.

【0004】また、別の方法として圧電トランスを用い
た交流高電圧発生回路が特公昭55−26600号公
報、特開昭52−113578号公報、特開平5−11
4492号公報に示されている。圧電トランスは電磁ト
ランスに比べて構造が非常に簡素であるため小型・薄型
化、低コスト化が可能である。この圧電トランスの原理
と特徴は学献社発行の専門誌「エレクトロニク・セラミ
クス」1971年7月号の「圧電トランスの特性とその
応用」に示されている。
As another method, an AC high voltage generating circuit using a piezoelectric transformer is disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 55-26600, Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-13578, and Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-11.
It is shown in Japanese Patent No. 4492. Piezoelectric transformers are much simpler in structure than electromagnetic transformers, so they can be made smaller, thinner, and cheaper. The principle and characteristics of this piezoelectric transformer are shown in "Characteristics of Piezoelectric Transformer and Its Application" in the July 1971 issue of the electronic magazine "Electronic Ceramics" published by Gakudensha.

【0005】1956年に米国のC.A.Rosenが発
表したローゼン型圧電トランスを図6に示す。図6を参
照してこのローゼン型圧電トランスの原理を説明する
と、2は例えばチタン酸ジルコン酸鉛系(PZT)より
なる板状の圧電セラミックス素子であり、このセラミッ
ク素子の図中左半分の上下面に例えば銀焼付けなどによ
り設けられた入力電極4、5の対を形成し、右側端面に
も同様な方法で出力電極6を形成する。そして、セラミ
ック素子2の左半分の駆動部は厚み方向に、右半分の発
電部は長手方向にそれぞれ矢印で示した方向に予め分極
処理を行っておく。
FIG. 6 shows a Rosen type piezoelectric transformer announced by CA Rosen of the United States in 1956. The principle of this Rosen type piezoelectric transformer will be described with reference to FIG. 6. Reference numeral 2 is a plate-shaped piezoelectric ceramic element made of, for example, lead zirconate titanate (PZT). A pair of input electrodes 4 and 5 provided by, for example, silver baking is formed on the lower surface, and an output electrode 6 is formed on the right end surface by the same method. The left half drive section of the ceramic element 2 is preliminarily polarized in the thickness direction, and the right half power generation section is preliminarily polarized in the longitudinal direction in the directions indicated by the arrows.

【0006】このように形成された圧電トランスにおい
て、入力電極4、5間に交流電圧源8よりセラミック素
子2の長さ方向の固有共振周波数とほぼ同じ周波数の交
流電圧を印加するとこのセラミック素子2は長手方向に
強い機械振動を生じ、これにより右半分の発電部では圧
電効果により電荷が発生し、出力電極6と入力電極の一
方、例えば入力電極5との間に出力電圧VOが生ずる。
In the piezoelectric transformer thus formed, when an AC voltage having a frequency substantially the same as the natural resonance frequency in the length direction of the ceramic element 2 is applied from the AC voltage source 8 between the input electrodes 4 and 5, the ceramic element 2 Causes strong mechanical vibrations in the longitudinal direction, which causes electric charges to be generated by the piezoelectric effect in the power generation section in the right half, and an output voltage V O is generated between the output electrode 6 and one of the input electrodes, for example, the input electrode 5.

【0007】圧電トランスの出力静電容量(出力電極6
と入力電極5との間の静電容量)は実用的なローゼン型
圧電トランスでは4〜6pFと非常に小さい値となって
いる。このため、圧電トランス出力に並列に静電容量が
加わると、その特性に多大の影響を与える。図7は圧電
トランスを使ったバックライト装置の構成図であるが、
液晶ディスプレイが用いられる携帯型の情報端末機器や
パーソナルコンピュータでは電磁雑音障害を防ぐために
ケースが導電性部材で構成されて共通電位(図中のGN
D)に接続されているため、高電圧側配線32とGND
間の浮遊容量CSといわれる静電容量が大きくなる。表
1は圧電トランス18の出力に並列に静電容量を付加し
た場合の圧電トランス単体の効率の測定結果である。測
定に使用した圧電トランス18は6層の積層型圧電トラ
ンスであり、放電管20は管径3.0mm、管長210
mmの冷陰極管で管電流5mA時の結果である。この様
に圧電トランス18の出力に静電容量が加わると効率が
大きく低下することがわかる。
Output capacitance of piezoelectric transformer (output electrode 6
The capacitance between the input electrode 5 and the input electrode 5 is as small as 4 to 6 pF in a practical Rosen type piezoelectric transformer. Therefore, if electrostatic capacitance is added in parallel to the output of the piezoelectric transformer, its characteristics are greatly affected. FIG. 7 is a block diagram of a backlight device using a piezoelectric transformer.
In a portable information terminal device or a personal computer in which a liquid crystal display is used, the case is made of a conductive member in order to prevent electromagnetic noise interference, and a common potential (GN in the figure is used).
D), the high voltage side wiring 32 and GND
The electrostatic capacitance, which is called stray capacitance C S , increases. Table 1 shows the measurement results of the efficiency of the piezoelectric transformer alone when the capacitance is added in parallel to the output of the piezoelectric transformer 18. The piezoelectric transformer 18 used for the measurement is a 6-layer laminated piezoelectric transformer, and the discharge tube 20 has a tube diameter of 3.0 mm and a tube length of 210 mm.
The results are for a tube current of 5 mA with a cold cathode tube of mm. Thus, it can be seen that the efficiency is significantly reduced when the capacitance is added to the output of the piezoelectric transformer 18.

【0008】[0008]

【表1】 [Table 1]

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】高電圧出力の圧電トラ
ンスは出力静電容量が小さく、そのため浮遊容量の影響
を受けて効率の低下が生じる。このため交流高電圧発生
部単体では得られていた性能が、バックライト装置に実
装した場合大きく変化し、効率低下の問題が発生する場
合があった。
A high voltage output piezoelectric transformer has a small output electrostatic capacitance, which causes a reduction in efficiency due to the influence of stray capacitance. For this reason, the performance obtained by the AC high voltage generating unit alone changes greatly when mounted in the backlight device, and there is a case where the problem of efficiency decrease occurs.

【0010】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、高効率のバックライト装置を提供することで
ある。
The present invention focuses on the above problems,
It was created to solve this effectively. An object of the present invention is to provide a highly efficient backlight device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、放電管の高電圧側端子の近傍に圧電トラ
ンス方式の交流高電圧発生部を設置したことを特徴とす
るバックライト装置である。さらに、前記圧電トランス
が長手方向に分極された第1の領域と厚み方向に分極さ
れた第2の領域を有し、前記第2の領域は圧電体と内部
電極が交互に積層され、前記内部電極が外部電極と1層
おきに接続され、かつ前記2つの領域が一体焼成で製造
されていると好ましい。
In order to solve the above problems, the present invention is characterized in that a piezoelectric transformer type AC high voltage generator is installed in the vicinity of a high voltage side terminal of a discharge tube. It is a device. Further, the piezoelectric transformer has a first region polarized in the longitudinal direction and a second region polarized in the thickness direction, and in the second region, piezoelectric bodies and internal electrodes are alternately laminated, It is preferable that the electrodes are connected to the external electrodes every other layer, and the two regions are manufactured by integral firing.

【0012】[0012]

【作用】本発明は以上のように構成したので、交流高電
圧発生部と放電管を接続する配線によって生ずる浮遊容
量が小さいため、圧電トランスの効率低下が小さい。従
って、高効率のバックライト装置とすることができる。
Since the present invention is configured as described above, the stray capacitance generated by the wiring connecting the AC high voltage generating section and the discharge tube is small, so that the efficiency reduction of the piezoelectric transformer is small. Therefore, a highly efficient backlight device can be obtained.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。まず本実施例に使用する圧電トランスの製
造方法について詳述する。PZT系セラミックスのグリ
ーンシートをドクターブレード法により作製し、このグ
リーンシート上の一部にスクリーン印刷法を用いて白金
の内部電極(入力の内部電極)を印刷し、このシートを
積層圧着して焼結する。その後、切断、研磨を行い、銀
焼き付けにより入力の外部電極と出力電極を設け、内部
電極を外部電極と接続し、内部電極を外部電極と接続す
る。このとき、内部電極と外部電極及び内部電極と外部
電極の接触を防ぐため、絶縁層をこれらの電極間に設け
る。駆動部の厚み方向と発電部の長手方向の分極処理を
行い完成する。この圧電トランスを用いて以下の実験を
行った。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a method of manufacturing the piezoelectric transformer used in this embodiment will be described in detail. A green sheet of PZT-based ceramics was produced by the doctor blade method, a platinum internal electrode (input internal electrode) was printed on a part of the green sheet by a screen printing method, and the sheets were laminated and pressure-bonded and baked. Tie. After that, cutting and polishing are performed, and an input external electrode and an output electrode are provided by silver baking, the internal electrode is connected to the external electrode, and the internal electrode is connected to the external electrode. At this time, in order to prevent contact between the internal electrode and the external electrode and between the internal electrode and the external electrode, an insulating layer is provided between these electrodes. The polarization is completed in the thickness direction of the drive unit and the longitudinal direction of the power generation unit. The following experiment was conducted using this piezoelectric transformer.

【0014】図1は本発明に係るバックライト装置の第
1の実施例の説明図である。液晶表示体40の上部長辺
側に放電管20を設け、放電管高電圧側端子22の側の
短辺部(図では右辺部)に交流高電圧発生部10を設け
ている。この様に配置すると交流高電圧発生部10と放
電管高電圧側端子22が近接するため高電圧側配線32
が短くなり、浮遊容量CSが小さくなる。従って、圧電
トランス効率の低下は僅かとなる。図2は本発明に係る
バックライト装置の第2の実施例の説明図である。放電
管高電圧側端子22に直近して交流高電圧発生部10が
設けられているため、浮遊容量CSは第1の実施例より
さらに小さくなっている。これらの実施例と比較するた
めに、図3のように液晶表示体40の上部長辺側に放電
管20を設け、放電管低電圧側端子24の側の短辺部
(図では左辺部)に交流高電圧発生部10を配置した例
を比較例1とし、さらに図4のように液晶表示体40の
上部長辺側に放電管20を設け、対向する下部長辺側に
交流高電圧発生部10を配置した例を比較例2とし、交
流高電圧発生部10の損失を測定した結果を表2に示
す。測定に使用した交流高電圧発生部10の圧電トラン
ス18は6層の積層型圧電トランスであり、放電管20
は管径3.0mm、管長210mmの冷陰極管で管電流
5mA時の結果である。
FIG. 1 is an explanatory view of a first embodiment of a backlight device according to the present invention. The discharge tube 20 is provided on the upper long side of the liquid crystal display 40, and the AC high voltage generating section 10 is provided on the short side (the right side in the figure) on the side of the discharge tube high voltage side terminal 22. With this arrangement, the AC high voltage generator 10 and the discharge tube high voltage side terminal 22 are close to each other, so the high voltage side wiring 32
Becomes shorter and the stray capacitance C S becomes smaller. Therefore, the piezoelectric transformer efficiency is slightly reduced. FIG. 2 is an explanatory diagram of the second embodiment of the backlight device according to the present invention. Since the AC high voltage generator 10 is provided in the immediate vicinity of the discharge tube high voltage side terminal 22, the stray capacitance C S is smaller than that in the first embodiment. For comparison with these examples, the discharge tube 20 is provided on the upper long side of the liquid crystal display 40 as shown in FIG. An example in which the AC high-voltage generator 10 is arranged in Comparative Example 1 is shown in FIG. 4, and the discharge tube 20 is provided on the upper long side of the liquid crystal display 40 as shown in FIG. Table 2 shows the results of measuring the loss of the AC high-voltage generating unit 10 using Comparative Example 2 in which the unit 10 is arranged. The piezoelectric transformer 18 of the AC high voltage generator 10 used for the measurement is a six-layer laminated piezoelectric transformer, and the discharge tube 20
Shows the result when the tube current is 5 mA with a cold cathode tube having a tube diameter of 3.0 mm and a tube length of 210 mm.

【0015】[0015]

【表2】 [Table 2]

【0016】このように本発明の実施例は比較例に比
べ、20%以上も損失を低減できることがわかった。
As described above, it was found that the example of the present invention can reduce the loss by 20% or more as compared with the comparative example.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明によれば、圧電トランス出力の浮
遊容量が僅かになるため、高効率のバックライト装置と
なる。
According to the present invention, since the stray capacitance of the piezoelectric transformer output becomes small, the backlight device is highly efficient.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るバックライト装置の第1の実施例
の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment of a backlight device according to the present invention.

【図2】本発明に係るバックライト装置の第2の実施例
の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a second embodiment of the backlight device according to the present invention.

【図3】従来の圧電トランスを使ったバックライト装置
の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a backlight device using a conventional piezoelectric transformer.

【図4】従来の圧電トランスを使った別のバックライト
装置の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of another backlight device using a conventional piezoelectric transformer.

【図5】従来の電磁トランスを使った交流高電圧発生部
の回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of an AC high voltage generator using a conventional electromagnetic transformer.

【図6】ローゼン型圧電トランスの動作原理を示す説明
図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the operating principle of the Rosen type piezoelectric transformer.

【図7】圧電トランスを使ったバックライト装置の構成
図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of a backlight device using a piezoelectric transformer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 圧電セラミックス素子、4 入力電極、5 入力電
極、6 出力電極、10 交流高電圧発生部、18 圧
電トランス、20 放電管、22 放電管高電圧側端
子、24 放電管低電圧側端子、30 バックライト装
置、40 液晶表示体。
2 piezoelectric ceramic elements, 4 input electrodes, 5 input electrodes, 6 output electrodes, 10 AC high voltage generating section, 18 piezoelectric transformer, 20 discharge tube, 22 discharge tube high voltage side terminal, 24 discharge tube low voltage side terminal, 30 back Light device, 40 liquid crystal display.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 放電管の高電圧側端子の近傍に交流高電
圧発生部を設置したことを特徴とするバックライト装
置。
1. A backlight device comprising an AC high voltage generator installed near a high voltage side terminal of a discharge tube.
【請求項2】 前記交流高電圧発生部に圧電トランスを
用いることを特徴とする請求項1に記載のバックライト
装置。
2. The backlight device according to claim 1, wherein a piezoelectric transformer is used in the AC high voltage generator.
【請求項3】 前記圧電トランスが長手方向に分極され
た第1の領域と厚み方向に分極された第2の領域を有
し、前記第2の領域は圧電体と内部電極が交互に積層さ
れ、前記内部電極が外部電極と1層おきに接続され、か
つ前記2つの領域が一体焼成で製造されたことを特徴と
する請求項2に記載のバックライト装置。
3. The piezoelectric transformer has a first region polarized in the longitudinal direction and a second region polarized in the thickness direction, and piezoelectric substances and internal electrodes are alternately laminated in the second region. The backlight device according to claim 2, wherein the internal electrodes are connected to the external electrodes every other layer, and the two regions are manufactured by integral firing.
JP7039491A 1995-02-28 1995-02-28 Back light device Pending JPH08236288A (en)

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